全自動掃描電子顯微鏡是一種用于高分辨率微區形貌分析的儀器。具有景深大、分辨率高，成像直觀、立體感強、放大倍數范圍寬以及待測樣品可在三維空間內進行旋轉和傾斜等特點。另外具有可測樣品種類豐富，幾乎不損傷和污染原始樣品以及可同時獲得形貌、結構、成分和結晶學信息等優點。
全自動掃描電子顯微鏡類型多樣，不同類型的掃描電子顯微鏡存在性能上的差異。根據電子槍種類可分為三種：場發射電子槍、鎢絲槍和六硼化鑭。其中，場發射掃描電子顯微鏡根據光源性能可分為冷場發射掃描電子顯微鏡和熱場發射掃描電子顯微鏡。
冷場發射掃描電子顯微鏡對真空條件要求高，束流不穩定，發射體使用壽命短，需要定時對針尖進行清洗，僅局限于單一的圖像觀察，應用范圍有限；而熱場發射掃描電子顯微鏡不僅連續工作時間長，還能與多種附件搭配實現綜合分析。
電子顯微鏡利用電子成像，類似于光學顯微鏡使用可見光成像。由于電子的波長遠小于光的波長，所以電子顯微鏡的分辨率要高于光學顯微鏡的分辨率。
像電子顯微鏡的所有組件一樣，電子槍也被密封在特殊的真空室中以保護它不受污染、振動和噪音的影響。除了保護電子槍不受污染，真空環境有利于得到高分辨率圖像。
若非真空環境，鏡筒中可能存在其他原子和分子，它們與電子相互作用，使電子束發生偏轉，從而降低圖像質量。高真空環境也提高了鏡筒內檢測器對電子的收集效率。
